[표면공학]기공성양극산화(Al)

목차

1. 실험목적

2. 이론적 배경
1) 전해연마
2) 양극산화(옥살산법)

3. 실험방법

4. 실험결과

5. 고찰

6. 참고문헌

본문내용

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∴ x = 개
※ Cell의 밀도 (Cell의 개수/면적())
5. 고찰
(1) 전압과 전류와의 관계
아노다이징 전해액 중에서 Al을 양극으로 하여 전류를 통하면 순간적으로 산화피막이 형성되어 전해 전압이 증가하다가 생성산화물이 우선적으로 용해된 부분으로부터 미세공이 형성되게 되므로 전해전압은 다시 감소되어 최고치 전해전압을 갖게 되고 미세공이 형성된 이후에는 산화물의 생성량과 전해액에 의한 용해량이 거의 같게 되므로 거의 일정한 전해전압을 유지하게 된다. 미세공이 형성된 이후에는 전류가 미세공을 통해서만 흐르게 되므로 이 부분을 중심으로 산화물이 생성되어 6각주형의 셀이 형성되고 각 셀의 중앙에 미세공이 존재하게 된다. 이러한 Al의 양극산화의 시간 경과에 따른 전류와 전압의 변화와 베리어층으로부터 다공질 피막의 변화 사이의 관계는 다음과 같다.
Al의 양극산화시 시간경과에 따른 베리어층의 변화를 통해 a, b, c, d 영역으로 놓을 수 있다. 전류값이 급격히 감소하는 a 영역에서는 Al상에 균일하게 엷은 베리어층(활성층)이 생긴다. 더욱 양극산화가 진행되면 전류의 값이 완만히 감소하게 되는 b 영역에서는 베리어층이 체적팽창으로 산화피막층이 요철 표면이 된다. 이와 같이 표면이 요철이 되면 전류밀도가 균일하지 않고 ┻ 부에서는 전류밀도가 크고 부에는 전류밀도가 작다. 전류의 값이 증가하는 c 영역에서는 전류밀도가 크면 전장의 작용과 전해액의 용해작용 때문에 미세한 구멍이 생기게 되며 시간의 경과에 따라 미세공의 새로운 생성은 없이 일정하며, 이들 미세공은 더욱 깊어진다. d 영역에서는 미세공을 통해서만 전류가 흐르게 되므로 전류의 값이 일정하게 유지된다.
(2) 전압에 따른 Cell의 분석
20V, 30V, 40V 에서의 피막 미세조직을 보면 확연하게 차이점이 나타난다.
전압이 20V 에서는 보이는 대로 육각형 모양도 또 다공질 벽의 두께도 불균일하게 보인다. 표면자체도 울퉁불퉁하게 증착된 것처럼 보인다. 따라서 산화피막성장이 제대로 되지 않았음을 알 수 있다.
전압이 30V 일 때를 보면, 다공질 모양은 육각형으로 자리잡아가고 있지만 벽의 두께는 아직도 매우 불규칙적이다. 따라서 전압이 20V 일 때 보다는 비교적 균일한 산화피막이 형성되었지만 아직 좋은 형태의 산화 피막은 생성되지 않았음을 알 수 있다.
전압이 40V가 되어서야 비로서 다공질의 모양이나 벽의 두께가 규칙적이고 균일한 피막이 생성된 것을 알 수 있다. 마치 벌집을 보는 것 같으며 육각형모양(honeycomb)의 다공질막이 규칙적으로 예쁘게 배열되어 보기가 좋다. 이러한 형태의 피막이 좋은 상태의 피막이라 할 수 있다.
또한 전압에 대한 면밀도도 결과에서 계산 하였는데 전압 증가에 따라 감소하고 있다. 이 수치는 전압이 증가 할수록 산화피막의 cell이 크게 형성된다는 것을 보여주고 있다.
6. 참고문헌
표면공학 -이홍로- 형설출판사
금속표면처리공학개론 -권호영, 강길구, 양학회, 송광호- 도서출판골드
도금표면처리 -염희택외 1명- 문운당

키워드

전해연마,   양극산화,   기공성,   옥살산법